Búsqueda · 28 momentos en 16 episodios
Juan Carlos GilFrancis VillatoroHéctor SocasMaría RibesGastón Giribetefecto hall descubierto siglo xixcinta conductora diferencia potencialcorriente flujo longitudinalfuerza de lorentz en electronesefecto hall en cinta conductoratrayectorias circulares electrones campo magnéticohall observa conducción transversalefecto hall y temperaturas criogénicasconductancia y función de ondaestados estacionarios en electronescuantización de la función de ondasiglo XIXefecto HallFrancis VillatoroLorentzHallCoulombPlanckefecto Hall cuántico fraccionario
Cinta conductora diferencia potencial
Con
0:000:301:001:302:002:303:003:19
Francis Villatoro explica el origen del efecto Hall, mencionando que fue descubierto a finales del siglo XIX.
…que realmente las observaciones son firmes, ¿no? Porque este tipo de temas tan, digamos, en la frontera, pues a veces se publican cuando la evidencia no convence a todo el mundo; hay que esperar a ver si realmente hay un consenso en la comunidad. ¿Qué es esto del efecto Hall, el efecto Hall cuántico y el efecto Hall cuántico fraccionario? El efecto Hall es una cosa que se descubrió a finales del siglo XIX; yo creo que lo hemos contado ya alguna vez. Cuando tienes una cinta conductora y tú pones una diferencia de potencial en los dos extremos de la cinta, a nivel longitudinal, estás introduciendo una corriente; estás metiendo un flujo. De electrones, ¿qué pasa cuando tú eso lo sometes a un campo magnético? Cuando tú sometes a un campo magnético esa cinta conductora, los electrones reciben una fuerza de tipo ciclotrón, reciben la fuerza de Lorentz y hace que los electrones tiendan a seguir trayectorias circulares. Eso genera, en la dirección transversal a la cinta, genera una conducción eléctrica, que es el efecto Hall. Eso lo observó Hall y bueno, es un efecto que ya a finales del siglo XX se observó que estaba cuantizado. Que estaba cuantizado significa que cuando yo hago esto de meter un campo magnético muy intenso sobre una cinta conductora, cuando la enfrío a temperaturas criogénicas, la conductancia, es decir, el inverso de la resistencia, la conductancia que crece por ese hecho de que los electrones pueden dar órbitas circulares y por lo tanto las funciones de onda que describen a esas partículas que se propagan en ese material, pues presenta estados estacionarios, estados en los que la función de onda tiene estados digamos cuantizados. Puedes dar una vuelta, puedes dar dos, puedes dar tres, tienes una sucesión de estados separados por un cierto salto. Eso se observa en la conductancia. Cuando tú miras la conductancia en esa dirección transversal, lo que tú observas es que la conductancia va pegando como saltos, va pegando como escalones, es una especie de escalones y la distancia entre esos escalones es una distancia fundamental. Hay como una conductancia mínima, hay un estado cuantizado mínimo que tiene…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro explica el origen del efecto Hall, mencionando que fue descubierto a finales del siglo XIX.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1efecto hall descubierto siglo xixcinta conductora diferencia potencialcorriente flujo longitudinalfuerza de lorentz en electronesefecto hall en cinta conductoratrayectorias circulares electrones campo magnéticohall observa conducción transversalefecto hall y temperaturas criogénicasconductancia y función de ondaestados estacionarios en electronescuantización de la función de onda…que realmente las observaciones son firmes, ¿no? Porque este tipo de temas tan, digamos, en la frontera, pues a veces se publican cuando la evidencia no convence a todo el mundo; hay que esperar a ver si realmente hay un consenso en la comunidad. ¿Qué es esto del efecto Hall, el efecto Hall cuántico y el efecto Hall cuántico fraccionario? El efecto Hall es una cosa que se descubrió a finales del siglo XIX; yo creo que lo hemos contado ya alguna vez. Cuando tienes una cinta conductora y tú pones una diferencia de potencial en los dos extremos de la cinta, a nivel longitudinal, estás introduciendo una corriente; estás metiendo un flujo. De electrones, ¿qué pasa cuando tú eso lo sometes a un campo magnético? Cuando tú sometes a un campo magnético esa cinta conductora, los electrones reciben una fuerza de tipo ciclotrón, reciben la fuerza de Lorentz y hace que los electrones tiendan a seguir trayectorias circulares. Eso genera, en la dirección transversal a la cinta, genera una conducción eléctrica, que es el efecto Hall. Eso lo observó Hall y bueno, es un efecto que ya a finales del siglo XX se observó que estaba cuantizado. Que estaba cuantizado significa que cuando yo hago esto de meter un campo magnético muy intenso sobre una cinta conductora, cuando la enfrío a temperaturas criogénicas, la conductancia, es decir, el inverso de la resistencia, la conductancia que crece por ese hecho de que los electrones pueden dar órbitas circulares y por lo tanto las funciones de onda que describen a esas partículas que se propagan en ese material, pues presenta estados estacionarios, estados en los que la función de onda tiene estados digamos cuantizados. Puedes dar una vuelta, puedes dar dos, puedes dar tres, tienes una sucesión de estados separados por un cierto salto. Eso se observa en la conductancia. Cuando tú miras la conductancia en esa dirección transversal, lo que tú observas es que la conductancia va pegando como saltos, va pegando como escalones, es una especie de escalones y la distancia entre esos escalones es una distancia fundamental. Hay como una conductancia mínima, hay un estado cuantizado mínimo que tiene…
Francis Villatoro explica el trabajo de unos investigadores que intentan observar estados excitón, definiendo qué son estos últimos como un estado ligado entre una cuasipartícula tipo electrón y otra tipo hueco.
Habla: Francis VillatoroSignificado #19estados excitón cuasipartícula electrónestructura de bandas valencia conduccióntemperatura cero nivel de llenado…vueltecitas que dan? Interaccionan entre ellos, pero los detalles de cómo ocurre este proceso, hasta donde me consta, todavía no están conocidos o al menos todavía no hay un consenso sobre cuál es la explicación buena. ¿Qué han hecho estos investigadores? Estos investigadores llevan ya un tiempo tratando de ver si se podía observar estados de tipo excitón. ¿Qué es un excitón? Un excitón es un estado ligado de una cuasipartícula tipo electrón y una cuasipartícula tipo hueco. Sabéis la estructura de bandas, tenemos unas bandas de valencia y de conducción, cuando a temperatura cero pues tengo un cierto nivel de llenado de bandas, entonces la última banda llena pues es una Banda de Valencia que está llena de estados de tipo cuasi partícula tipo electrón y la siguiente banda vacía; las bandas surgen porque los niveles discretos de energía de los átomos. Cuando tengo un sólido que tiene virtualmente un número infinito de átomos,…
Francis Villatoro explica cómo, dentro de una estructura de bandas, una partícula que conduce por la banda de conducción deja un hueco en la banda de valencia, generando estados de propagación de tipo cuasipartícula.
Habla: Francis VillatoroSignificado #8banda de conducción salto temperaturahueco banda de valencia propagacióncuasipartículas electrón hueco materialesinteracción coulomb electrónica criogenia…niveles se dividen en un conjunto de niveles muy próximos y aparecen como bandas. El número de estados en cada banda es finito, pero son números del orden del número de Agadro para arriba; son números tan grandes que en la práctica se consideran continuas. Bien, pues en esa estructura de bandas, cuando yo tengo una partícula que conduce por la banda de conducción, es que ha pegado el salto, la temperatura no es cero, una temperatura finita, ha pegado un salto, deja un hueco en la banda de valencia es decir, que yo tengo estados de propagandes de tipo cuasipartícula de tipo hueco y de estados de tipo electrón en algunos materiales, en ciertas circunstancias, sobre todo en criogenia, se pueden ligar hay una interacción efectiva de tipo Coulomb, es decir, como la fuerza eléctrica típica que puede unir a esa cuasipartícula tipo electrón y a esa cuasipartícula tipo hueco Yo digo que en Este campo siempre se usa la palabra electrón y hueco, y se habla de los electrones como si fueran electrones, pero no son partículas; estamos hablando de ondas. Son casi partículas, son ondas análogas a lo que sería en un estadio de fútbol la onda que hace…
Francis Villatoro explica cómo se pueden manipular bicapas de grafeno, como ejemplo de un material compuesto por dos capas de grafeno superpuestas.
Habla: Francis VillatoroPalabras #19bicapa de grafeno superpuestaángulo entre capas de grafenodiferencia de potencial contacto grafenoexcitación bicapa de grafeno…estado ligado entre una cosa de partícula que se encuentra en la banda de conducción y una cosa de partícula que se encuentra en la banda de valencia. Los escitones se han observado en muchos materiales, pero hay un material en el que ahora está muy de moda. ¿Qué son las bicapas? Por ejemplo, la bicapa de grafeno. Yo tengo dos capas de grafeno, una encima de la otra; hay diferentes, puedo variar el ángulo entre ellas, pero puedo tener; yo puedo excitar, puedo poner una diferencia de potencial con contactos en una de las capas y una diferencia de potencial con dos contactos en la otra capa. Yo puedo Excitar de forma independiente ambas capas. Cuando yo pongo un potencial eléctrico, una distancia de potencial eléctrico en una capa de grafeno, lo que yo hago es introducir, digamoslo así, electrones, portadores; introduzco partículas. Yo puedo introducir,…
Francis Villatoro explica cómo una diferencia de potencial longitudinal se transforma en transversal en un experimento relacionado con el efecto Hall.
Habla: Francis VillatoroSignificado #2 · Palabras #2efecto hall con cinta cerradadiferencia potencial longitudinal transversalexperimento efecto hall de francis villatoro…Bueno, imaginaros un disco al que yo le pongo un agujero central circular. Entonces, un agujero central circular, de tal manera que yo puedo poner un contacto metálico en todo el borde interior y otro contacto metálico en todo el borde exterior. Entonces la Diferencia de potencial longitudinal ahora es transversal; en el efecto Hall lo típico es que tengo una cinta y yo pongo una diferencia de potencial en los extremos de la cinta y en la dirección transversal, que es la más cortita, es donde yo veo el efecto Hall. Aquí se hace al contrario, la cinta, digamos, se ha cerrado en Forma de un disco con un agujero central y yo pongo la diferencia de potencial entre el borde interior y el borde exterior con lo que el efecto Hall se observa en la dirección radial, digamos, en la dirección a lo largo del sentido de ese disco. Claro, es una…
Francis Villatoro explica cómo se observan bandas en la conductividad que parecen ir a cero, correspondientes a factores de llenado fraccionarios relacionados con la carga eléctrica y la constante de Planck.
Habla: Francis VillatoroSignificado #13conductividad va a cerofactores de llenado fraccionarioscarga eléctrica y constante de planckfrancis villatoro observa bandas…digamos, carga efectiva fraccionaria del efecto Hall cuántico fraccionario, que eso se observa en la conductividad. Aparecen una serie de puntos en los que la conductividad se va aparentemente a cero; es decir, la resistencia se va aparentemente a infinito. Yo digo que hay instrumentos de medida que te acortan y no llegas exactamente a cero, llegas a un valor muy pequeño. Pero se observan una serie de bandas en las que la conductividad va a cero y se ve que corresponden a factores de llenado fraccionarios que multiplicarían a ese valor constante que sería la carga eléctrica al cuadrado a partir de la constante de Planck. Bien, eso lo puedo hacer de manera independiente de ambas capas: ¿Qué pasa cuando ahora yo empiezo a combinar? Es decir, yo tengo en una capa cuasipartículas de carga fraccionaria de electrones y en la otra capa tengo cuasipartículas de carga fraccionaria de huecos. ¿Qué pasa cuando yo hago coincidir las fracciones de ambos? Bien, por lo que resulta es que dependiendo…